Analyse panoramique des connaissances de l'industrie des connexions souples en feuille de cuivre

La connexion souple en feuille de cuivre est une connexion conductrice flexible à courant élevé-constituée de plusieurs couches de feuille de cuivre de haute-pureté superposées et soudées. Sa principale caractéristique est qu’il présente à la fois une conductivité élevée et une excellente flexibilité. Ce produit utilise la technologie de soudage sous pression (principalement le soudage par diffusion de polymères) pour fusionner les extrémités de plusieurs couches de feuille de cuivre en une seule, tandis que la zone centrale reste superposée et indépendante, formant une structure unique avec une rigidité aux deux extrémités et une flexibilité au milieu. Par rapport aux connexions rigides de bus en cuivre traditionnelles, les connexions souples en feuille de cuivre peuvent absorber efficacement les vibrations, la dilatation thermique et la contraction pendant le fonctionnement de l'équipement, ainsi que les déplacements relatifs causés par des erreurs d'installation, empêchant ainsi les bornes de connexion de se fissurer ou de se desserrer en raison d'une contrainte mécanique excessive. La barre omnibus flexible en feuille de cuivre soudée à la presse met l'accent sur la liaison au niveau atomique -entre plusieurs couches de feuille de cuivre grâce à un processus de soudage à l'état solide-. La zone de soudage a une structure dense, aucune inclusion d'oxydation et les performances conductrices ne sont presque pas affectées par le soudage. Dans les équipements de soudage par résistance, la barre omnibus flexible en cuivre pour soudeuse par résistance est utilisée pour connecter le secondaire du transformateur et l’électrode de soudage. Sa structure flexible permet au bras d'électrode d'ajuster librement l'ouverture dans une certaine plage, tout en résistant à des dizaines de courants d'impact par seconde sans rupture de fatigue. En tant que nom général du produit, Copper Foil Flexible Connection couvre différentes spécifications de transport de courant - allant de quelques ampères à des milliers d'ampères. La forme peut être conçue comme linéaire, en forme de U-, de Z-ou de L-pour s'adapter aux diverses exigences d'aménagement de l'espace.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le matériau de base de la connexion souple en feuille de cuivre est un ruban de cuivre de haute pureté-(grade T2 ou TU1). La teneur en cuivre n'est pas inférieure à 99,95 % et la teneur totale en impuretés est contrôlée à moins de 0,05 %. La teneur en oxygène du cuivre T2 est généralement inférieure à 0,01 %, tandis que dans le cuivre sans oxygène TU1-, elle peut être aussi faible que moins de 0,002 %. L'épaisseur d'une seule feuille de cuivre varie de 0,03 mm à 1,00 mm, qui peut être sélectionnée en fonction des exigences de flexibilité et de la capacité de charge actuelle du produit - une feuille de cuivre plus fine (0,03-0,10 mm) offre une plus grande flexibilité et convient aux scénarios nécessitant des flexions fréquentes ou des vibrations sévères ; une feuille de cuivre plus épaisse (0,20-1,00 mm) est utilisée pour les scénarios nécessitant une plus grande résistance mécanique et moins de piles. En termes de traitement de surface, les surfaces de contact des extrémités peuvent être étamées, argentées ou nickelées selon les besoins.

 

En tant qu'élément de mesure de précision, le shunt en feuille de cuivre laminé a des exigences extrêmement élevées en matière d'uniformité de résistivité de la feuille de cuivre. Il utilise généralement du cuivre sans oxygène TU1- et contrôle strictement la plage de fluctuation de conductivité de chaque lot de matériaux pour qu'elle se situe dans les limites de ± 0,5 % IACS. Pour les scénarios de connexion de batterie à pochette flexible, la bande de feuille de cuivre-nickel pour connecteurs de batterie d'emballage flexible forme une couche de nickel sur un substrat en feuille de cuivre par un processus composite de galvanoplastie ou de laminage. L'épaisseur de la couche de nickel est généralement de 1 à 3 µm. Sa fonction est d'agir comme une couche barrière de transition entre le cuivre et l'aluminium pour éviter une augmentation anormale de la résistance de contact due à la corrosion électrochimique lors de l'utilisation. De plus, les matériaux en feuille de cuivre utilisés dans les barres omnibus flexibles laminées pour les véhicules à énergies nouvelles doivent répondre aux exigences de protection de l'environnement RoHS et ne doivent pas contenir de substances nocives telles que le plomb, le mercure, le cadmium et le chrome hexavalent. Les produits exportés vers l’UE doivent fournir une déclaration de conformité REACH supplémentaire.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La technologie de fabrication de base des connexions souples en feuille de cuivre est le soudage par diffusion de polymères (également connu sous le nom de soudage par diffusion moléculaire ou procédé de diffusion atomique). Ce processus utilise une basse tension et un courant fort pour générer une chaleur Joule à haute -température dans la zone de soudage (la plage de température typique est de 700-900 degrés), et est complété par une pression de grand tonnage-(en fonction de la section transversale du produit-, jusqu'à plusieurs tonnes à des dizaines de tonnes), de sorte que les atomes de cuivre sur la surface de contact de la feuille de cuivre multicouche-obtiennent suffisamment d'énergie pour se diffuser et se réorganiser mutuellement, obtenant ainsi soudage à l'état solide. Contrairement au soudage par fusion, la feuille de cuivre ne subit pas de transition de phase liquide pendant le processus de soudage par diffusion. Par conséquent, les grains dans la zone de soudage sont fins, il n’y a aucun défaut de coulée et les propriétés conductrices du matériau de base ne sont pratiquement pas affectées. Pour la production de ruban de feuille de cuivre flexible laminé, le processus de soudage par diffusion peut obtenir une liaison uniforme entre des feuilles de cuivre extrêmement fines (0,05 mm), et la couche de soudage ne contient ni bulles ni inclusions d'oxydation.

Un autre procédé courant est le brasage à base d'argent- utilisant de l'argent-cuivre-phosphore ou de l'argent-cuivre-soudure à l'étain avec une teneur en argent de 15 %-45 % pour combler les espaces entre les feuilles de cuivre et terminer la connexion à une température légèrement inférieure au point de fusion du cuivre. Le processus de brasage impose des exigences extrêmement élevées en matière de propreté de surface de la pièce. Il doit être décapé ou nettoyé par ultrasons pour éliminer la couche d'oxyde avant le soudage, et le flux résiduel doit être éliminé après le soudage pour éviter la corrosion. Dans la production réelle, le choix du processus dépend principalement de la taille du produit : lorsque la largeur du produit est supérieure à 90 mm et l'épaisseur est supérieure à 60 mm, afin d'assurer la planéité de la surface de contact, le processus de soudage sous pression de la plaque de cuivre (épaisseur d'environ 1 mm) est généralement utilisé sur la surface de contact ; lorsque la largeur dépasse 140 mm et l'épaisseur dépasse 130 mm, parce que l'équipement de soudage par diffusion ne peut pas fournir une répartition uniforme de la température et de la pression, le processus de brasage est souvent utilisé. Pour les connexions flexibles en feuille de cuivre, une fois le soudage terminé, des processus de post-traitement tels que le polissage pour éliminer les bavures, le nettoyage pour éliminer les résidus, le séchage et la mise en longueur sont généralement nécessaires. Les manchons isolants (tels que les tubes thermorétractables en PVC ou les tubes en caoutchouc de silicone) peuvent être entièrement ou partiellement recouverts pour répondre à différentes exigences d'isolation et de niveau de protection.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les connexions souples en feuille de cuivre sont principalement divisées en deux catégories : les connexions souples par soudage sous pression et les connexions souples par brasage en fonction de leurs procédés de soudage. Les connexions souples soudées sous pression sont formées par soudage par diffusion de polymère et l'épaisseur de la feuille de cuivre utilisée est principalement de 0.05- 0.3 mm. La transition entre la zone de soudure et la zone flexible est naturelle et convient aux produits classiques d'épaisseur modérée ; les connexions souples de brasage conviennent aux produits avec des sections transversales ultra-larges-ou des formes spéciales. Dans la catégorie plus large des connexions conductrices flexibles, les connexions souples en feuille de cuivre sont juxtaposées aux connexions souples en tresse de cuivre et aux connexions souples en fil de cuivre toronné. Les principales différences entre les trois sont l'apparence, la structure et les performances de flexibilité. - les connexions souples en feuille de cuivre ont une résistance CC plus faible et une meilleure surface de dissipation thermique, et conviennent aux occasions qui nécessitent une conduction thermique efficace ; les connexions souples tressées présentent plus d'avantages en termes de durée de vie en flexion et de résistance aux vibrations.

Le shunt en feuille de cuivre laminé est une application typique des connexions souples en feuille de cuivre dans le domaine de la mesure de courant de précision. En contrôlant avec précision la section transversale et la longueur de la feuille de cuivre laminée, elle peut produire une chute de tension stable de niveau millivolt-sous le courant nominal et est utilisée pour la mesure et la surveillance de courants continus importants. Dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, la barre omnibus flexible laminée pour véhicules à énergie nouvelle est largement utilisée pour les connexions en série entre les modules de batterie à l'intérieur des blocs-batteries, les connexions de circuit principal entre les blocs-batteries et les boîtes de distribution haute tension -, et les croisements flexibles entre les contrôleurs de moteur et les condensateurs de support CC. Sa structure flexible peut absorber les changements d'épaisseur et les déplacements de vibrations provoqués par les batteries pendant les cycles de charge et de décharge, et éviter les fissures des bornes ou l'augmentation de la résistance de contact causée par les connexions rigides. Dans les systèmes de stockage d'énergie, des connexions souples en feuille de cuivre sont utilisées pour la connexion parallèle entre les groupes de batteries et la transmission de puissance des groupes de batteries aux convertisseurs de stockage d'énergie. Ses caractéristiques de faible résistance contribuent à réduire les pertes du système et à améliorer l’efficacité énergétique globale.

De plus, dans les équipements de résonance magnétique nucléaire, les connecteurs flexibles en feuille de cuivre laminé doivent répondre à l'exigence de planéité de 0,02 mm pour un refroidissement précis - la conductivité thermique élevée de la feuille de cuivre conduit la basse température générée par la tête froide vers la zone d'imagerie ; dans le domaine du transport ferroviaire, les connexions souples en feuille de cuivre renforcée doivent passer des tests d'impact de vibration de niveau plus élevé - et sont utilisées pour la connexion du circuit principal des convertisseurs de traction ferroviaire. Des industries telles que l'industrie chimique, les fonderies électrolytiques, les locomotives électriques et les navires océaniques-utilisent également un grand nombre de connexions souples en feuille de cuivre pour une transition flexible entre les armoires de redressement et les cellules électrolytiques, afin de compenser les erreurs d'installation des équipements et d'absorber les déplacements de dilatation thermique.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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